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设计模式-原型模式-浅克隆和深克隆在Java中的使用示例


场景

设计模式-简单工厂模式、工厂模式、抽象工厂模式在Java中的使用示例:

​​设计模式-简单工厂模式、工厂模式、抽象工厂模式在Java中的使用示例_霸道流氓气质的博客-博客​​

设计模式-单例模式-饿汉式单例模式、懒汉式单例模式、静态内部类在Java中的使用示例:

​​设计模式-单例模式-饿汉式单例模式、懒汉式单例模式、静态内部类在Java中的使用示例_霸道流氓气质的博客-博客​​

上面讲了工厂模式和单例模式在Java中的示例,下面将原型模式的示例。

原型模式(Prototype Pattern)

原型模式是指原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

原型模式可分为浅克隆和深克隆。

原型模式主要适用于以下场景:

1、类初始化消耗资源较多。

2、使用new生成一个对象需要非常繁琐的过程(数据准备、访问权限等)。

3、构造函数比较复杂。

4、在循环体重产生大量对象。

具体举例:

一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建,我们可以缓存该对象,在下一个请求时返回它的克隆,在需要

的时候更新数据库,以此来减少数据库调用。

注:

实现

浅克隆-复制过程自己实现

先创建原型Prototype

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

/**
* 原型Prototype接口
*/
public interface Prototype {
Prototype clone();
}

创建具体需要克隆的类ConcretePrototypeA

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

import java.io.*;
import java.util.List;

/**
* 需要克隆的类
*/
public class ConcretePrototypeA implements Prototype{

private int age;
private String name;
private List hobbies;

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public List getHobbies() {
return hobbies;
}

public void setHobbies(List hobbies) {
this.hobbies = hobbies;
}

@Override
public ConcretePrototypeA clone() {
//浅克隆-复制过程自己实现
ConcretePrototypeA concretePrototype = new ConcretePrototypeA();
concretePrototype.setAge(this.age);
concretePrototype.setName(this.name);
concretePrototype.setHobbies(this.hobbies);
return concretePrototype;
}
}

创建Client类

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

public class Client {
private Prototype prototype;
public Client(Prototype prototype){
this.prototype = prototype;
}
public Prototype startClone(Prototype concretePrototype){
return concretePrototype.clone();
}
}

测试代码如下

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

import java.util.ArrayList;

public class ProtoTypeTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个具体的需要克隆的对象
ConcretePrototypeA concretePrototype = new ConcretePrototypeA();
//填充属性,方便测试
concretePrototype.setAge(20);
concretePrototype.setName("霸道的程序猿");
concretePrototype.setHobbies(new ArrayList());
System.out.println(concretePrototype);

//创建client对象,准备开始克隆
Client client = new Client(concretePrototype);
ConcretePrototypeA concretePrototypeClone = (ConcretePrototypeA) client.startClone(concretePrototype);

System.out.println(concretePrototypeClone);
System.out.println(concretePrototype.getHobbies() == concretePrototypeClone.getHobbies());
}
}

运行测试代码

 

从测试结果看,hobbies的引用地址是相同的,意味着复制的不是值,而是引用的地址。

这样的话,如果我们修改任意一个对象的属性值,则concretePrototype和concretePrototypeClone的hobbies

值都会改变,这就是浅克隆。

浅克隆-调用jdk现成api-clone方法

只需要实现Cloneable接口,重写clone方法,此处clone方法可以改成任意名称,因为Cloneable接口是个空接口,

可以任意定位实现类的方法,此处的重点是super.clone()这句话,super.clone()调用的是Object的clone()方法。

在Object类中clone()是native的,是底层C实现的,它直接操作内存中的二进制流,特别是复制大对象时,性能的

差别很明显。

修改clone方法

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

import java.io.*;
import java.util.List;

/**
* 需要克隆的类
*/
public class ConcretePrototypeA implements Prototype,Cloneable{

private int age;
private String name;
private List hobbies;

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public List getHobbies() {
return hobbies;
}

public void setHobbies(List hobbies) {
this.hobbies = hobbies;
}

@Override
public ConcretePrototypeA clone() {

//浅克隆-调用jdk现成的api,只需要实现Cloneable接口接口
try{
return (ConcretePrototypeA) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}

此时也是浅克隆。下面介绍深克隆。

深克隆

将一个对象复制之后,不论是基本数据类型还有引用类型,都是重新创建的。

深克隆是通过实现Serializable读取二进制流。

package com.ruoyi.demo.designPattern.prototypePattern;

import java.io.*;
import java.util.List;

/**
* 需要克隆的类
*/
public class ConcretePrototypeA implements Prototype,Cloneable,Serializable{

private int age;
private String name;
private List hobbies;

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public List getHobbies() {
return hobbies;
}

public void setHobbies(List hobbies) {
this.hobbies = hobbies;
}

@Override
public ConcretePrototypeA clone() {
//深克隆-方法得实现可序列化,Serializable
try {
//序列化
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
//将当前对象以对象流的方式输出
oos.writeObject(this);
//反序列化
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

ConcretePrototypeA copy = (ConcretePrototypeA) ois.readObject();
return copy;

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}

此时再运行测试代码

 

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